文档介绍：东华大学化工生物学院董振泉1实验目的合成二***化一***五氨合钴(Ⅲ)、二***化一硝基五氨合钴(Ⅲ)和二***化一亚***根五氨合钴(Ⅲ);测定溶液的摩尔电导,掌握用电导法测定配离子电荷的原理和方法;了解不同配体对配合物中心离子d轨道能级分裂的影响,测定钴配合物中某些配体的光谱化学序;2实验原理根据有关电对的标准电极电位可以知道,在通常情况下,二价钴盐比三价钴盐稳定得多,而在许多场合下它们的配合物正好相反,三价钴反而比二价钴来得稳定,而活性的Co(Ⅱ)配合物很容易形成。因此通常采用氧化二价钴配合物的方法,来制备三价钴的配合物。能将Co(Ⅱ)配合物氧化成Co(Ⅲ)配合物的氧化剂有多种,如卤素单质,但应用卤素做氧化剂会引入卤素离子X-,PbO2也是很好的氧化剂,它可被还原成Pb2+,在Cl-存在时,它可成为PbCl2沉淀,可过滤除去;同样SeO2也是一个很好的氧化剂,还原产物Se是沉淀,可过滤除去;最好不用KMnO4、K2Cr2O7、Ce(Ⅳ)等,因为它们会引入其它离子,增加了分离杂质的手续。最好的氧化剂是空气(空气中富含O2)或H2O2,它们不会引入杂质[1]。***化钴(Ⅲ)的氨合物有很多种,主要有三***化六氨合钴(Ⅲ)[Co(NH3)6]Cl3(橙黄色晶体),三***化一水五氨合钴(Ⅲ)[Co(NH3)5H2O]Cl3(砖红色晶体),二***化一***五氨合钴(Ⅲ)〔Co(NH3)5Cl〕Cl2(红紫色晶体)等,它们的制备条件各不相同。***化一***五氨合钴(Ⅲ)的合成二***化一***五氨合钴(Ⅲ)可用不同的方法制得,如将[Co(NH3)5H2O](NO3)3与浓HCl共热或将[Co(NH3)5H2O](NO3)3、[Co(NH3)4Cl2]NO3等与过量氨水及HCl处理。本实验在NH4Cl存在下,用H2O2氧化CoCl2的氨性溶液,随后与浓HCl反应即得:,最常用的方法是电导法。电导就是电阻的倒数,用λ表示,单位为S(西门子)。溶液的电导是该溶液传导电流的量度。电导λ的大小与两极间的距离L成反比,与电极的面积A成正比:K称为电导率或比电导(电阻率的倒数),表示长度L为1cm,截面积A为1cm2时溶液的电导,也就是1cm3溶液中所含的离子数与该离子的迁移速度所决定的溶液的导电能力。因此,电导率K与电导池的结构无关。电解质溶液的电导率K随溶液中离子的数目不同而变化,即溶液的浓度不同而变化。因此,通常用当量电导Λ来衡量电解质溶液的导电能力,当量电导Λ的定义为1克当量电解质溶液置于相距为1cm的两电极间的电导,当量电导与电导率之间有如下关系:N为电解质溶液的当量浓度。同样摩尔电导Λm为Λm=K*10-为电解质溶液的摩尔浓度。如果测得一系列已知离子数物质的摩尔电导Λm,并和配合物的摩尔电导Λm相比较,即可求得配合物的离子总数,或直接测定配合物的摩尔电导Λm,由Λm的数值范围来确定其离子数,从而可以确定配离子的电荷数,25℃时,在稀的水溶液中电离出2、3、4、5个离子的Λm范围如表2—1示:表2—1:稀的水溶液中电离出2、3、4、5个离子的Λm范围离子数2345Λm(··mol-1)118~131235~273408~435523~560本实验通过测定二***化一***五氨合钴(Ⅲ)、二***化一硝基五氨合钴(Ⅲ)和二***化一亚***根五氨合钴(Ⅲ)溶液的摩尔电导,通过计算获得Λm的数值,与已知的Λm数值进行比较,从而可确定三种配合物的类型。,大多数的中心离子为过渡元素原子,其价电子层有5个d轨道,它们的能级相同,但由于五个d轨道在空间的伸展方向各不相同,因而受配位体静电场的影响也各不相同,产生了d轨道能级分裂,d轨道能级分裂为两组,能级较低的一组称为t2g轨道,能级较高的一组称为eg轨道,t2g与eg轨道能级之差记为Δ,称为分离能。在晶体或溶液中,由于过渡元素离子周围存在配位体,配位体场的影响使d轨道发生分裂,进而使d轨道上的电子重新排布,有些电子比原来的电子更稳定,而有些电子却没有原来的稳定,由于分裂后的d轨道没有充分的电子,因此过渡元素中的电子从能量较低的d轨道跃迁到能量较高的d轨道,这种跃迁称为d-d跃迁。这种d-d跃迁的能量相当于可见光区的能量范围,这就是过渡金属配合物呈现颜色的原因。分裂能Δ值的大小受中心离子的电荷、周期数、d电子数和配体性质等因素的影响,对于同一中心离子和相同类型的配合物,Δ值的大小取决于配位体的强弱,其大小顺序如下:I-<Br-<Cl-~CNS-<F-~OH-≈NO2-≈HCOO-<C2O42-<H2O<SCN-<NH2CH2COO-<EDTA<吡啶≈NH3<乙二***<SO32-≤CN-。上述Δ值的次序称为光谱化学序列,因此如果配合物中系列左边的配位体为